汽車 EMC 問題一覽

本文要點(diǎn)

汽車 EMC 問題是僅次于尾氣排放和交通噪音的第三大車輛污染形式。

汽車 EMC 問題會(huì)造成無預(yù)警的汽車系統(tǒng)操作變更。

這類問題可能是輻射，也可能是易于受到外部 EMI 來源的不利影響。

傳統(tǒng)汽車中包含電氣系統(tǒng)、電子電路，以及內(nèi)燃機(jī)。工程技術(shù)的進(jìn)步讓汽車擁有了更多工具，但這一切也帶來了電磁兼容性 (EMC) 問題。

汽車 EMC 問題要么來自車內(nèi)電子組件的輻射，要么是因?yàn)殡娮釉浅Ｈ菀资艿酵獠?EMI 來源的不利影響。在這兩種情況下，汽車 EMC 問題都會(huì)讓汽車系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生意外變化。車載無線技術(shù)的應(yīng)用，以及汽車外部廣泛的通信連接能力，進(jìn)一步加劇了這一問題。

本文將深入探討汽車面臨的一些 EMC 問題以及 EMC 的來源。

常見的汽車 EMC 問題

1. 車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

在電動(dòng)汽車中，車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)容易受到 EMC 問題的影響。大多數(shù)情況下，車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)受到大量傳導(dǎo)共模干擾。系統(tǒng)接地不當(dāng)和電路板布局設(shè)計(jì)不當(dāng)是車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中 EMI 的潛在來源。

汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中配備有諸如 DC-AC 逆變器和 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的電源轉(zhuǎn)換器，這些轉(zhuǎn)換器會(huì)產(chǎn)生干擾汽車電子系統(tǒng)的雜散信號(hào)。另外，產(chǎn)生的 PWM 信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生車輛電磁干擾。

2. 車輛點(diǎn)火系統(tǒng)

在誘發(fā)內(nèi)部以及外部的電磁干擾方面，車輛點(diǎn)火系統(tǒng)中的高壓瞬態(tài)電磁脈沖起著重要作用。點(diǎn)火啟動(dòng)期間的電磁輻射是影響車輛電子裝置的最強(qiáng)電磁干擾源之一。

3. 車輛雨刮器電機(jī)系統(tǒng)

傳統(tǒng)汽車中用于雨刮器和車窗控制的直流電機(jī)在電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生反向瞬態(tài)電壓，并在電刷和換向器段之間引起火花放電。

這種放電造成的傳導(dǎo)和輻射 EMI 會(huì)在汽車系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾問題。除此以外，雨刮器電機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)在電機(jī)繞組之間產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，并引發(fā)干擾。

哪些原因?qū)е铝似?EMC 問題？

汽車 EMC 問題會(huì)影響內(nèi)部集成電路以及車輛附近的電子系統(tǒng)。在汽車中，EMC 領(lǐng)域可以分為以下幾類：

輻射抗擾性

輻射發(fā)射

傳導(dǎo)抗擾性

傳導(dǎo)發(fā)射

靜電放電 (ESD)

元件放置、電子組件、天線系統(tǒng)和接線都是產(chǎn)生汽車 EMC 問題的潛在原因。汽車電子組件中的電磁耦合通常通過印刷電路板走線或接線實(shí)現(xiàn)，它們?yōu)閭鲗?dǎo)發(fā)射提供了一條路徑。車輛中的接線和內(nèi)部互連也可以用作天線，將電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為輻射發(fā)射。

除了硬件，控制某些汽車操作的軟件中存在微處理器時(shí)鐘頻率和周期性時(shí)序回路，它們也可能導(dǎo)致車輛出現(xiàn) EMC 問題。如果微處理器頻率與車輛中使用的無線電頻帶相匹配，則可能導(dǎo)致 EMC 問題。

汽車系統(tǒng)中的 EMI 來源

上文提到的車輛系統(tǒng)是產(chǎn)生電磁干擾的車載來源。汽車 EMC 問題可能由車載和車外 EMI 來源引起。除了這些來源之外，還有一些內(nèi)部接收器會(huì)使汽車電子元件容易受到 EMI 的影響。下表列出了一些影響汽車 EMC 的內(nèi)部和外部 EMI 來源。

汽車 EMC 問題是僅次于尾氣排放和交通噪音的第三大車輛污染形式。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車相比，電動(dòng)或混合動(dòng)力汽車更容易受到汽車 EMC 問題的困擾。

文章來源： Cadence楷登PCB及封裝資源中心

審核編輯 黃宇